活化水對膜下滴灌水稻農(nóng)藝性狀的影響

銀永安 陳林 李蘭海 范曉勇 王永強(qiáng) 陳伊鋒

（1新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司，新疆石河子832000；2中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，烏魯木齊830011；*通訊作者∶cl1030＠sohu．com；lilh＠m(xù)s．xjb．a(chǎn)c．cn）

隨著生物磁學(xué)的飛速發(fā)展，活化水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，有關(guān)活化水對植物生長影響的研究也不少[1-3]，不但為農(nóng)作物增產(chǎn)提供了新的途徑，也豐富了生物磁學(xué)研究的內(nèi)容，已成為生物磁學(xué)中一個十分活躍的領(lǐng)域[4-5]。

所謂活化水，就是以適當(dāng)速度垂直流過一定強(qiáng)度磁場的水或水溶液。水經(jīng)磁場磁化，理化性質(zhì)會發(fā)生許多有益變化，如電導(dǎo)率和黏度降低，表面張力系數(shù)顯著提高，pH值、滲透壓、溶解氧含量、化學(xué)位移和光學(xué)性能發(fā)生改變，締合度減少等[6-7]。這些變化對作物的生長都是有利的，尤其締合度減少后，水分更易透過細(xì)胞的半透性膜，對營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和利用很有利[8]。用電子顯微鏡觀察活化水，發(fā)現(xiàn)水中雜質(zhì)的結(jié)晶狀況較磁化前不同?；罨员粦?yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也正是為了利用它的這些特點[9]。

膜下滴灌水稻種植技術(shù)是新疆（天業(yè)）集團(tuán)首創(chuàng)的一種水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和綠色環(huán)保的栽培方法[10]。該技術(shù)在節(jié)約淡水資源、降低勞動力、提高肥料利用率和保護(hù)環(huán)境等方面具有突出優(yōu)勢[11]。目前，有關(guān)膜下滴灌水稻的研究也有較多，特別是施肥方面[12-15]。但是，制約該技術(shù)在新疆等西北地區(qū)大面積推廣的一個重要限制因素是水分脅迫造成水稻生理性狀減弱或產(chǎn)量降低[16-18]。為打破該技術(shù)瓶頸，新疆天業(yè)集團(tuán)農(nóng)業(yè)研究所于2017年引進(jìn)上海宣通能源科技有限公司活化水裝置，旨在通過改變水分子物理結(jié)構(gòu)增強(qiáng)膜下滴灌水稻的生長活力，改善農(nóng)藝性狀并增加收獲產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗品種

以新疆天業(yè)集團(tuán)在新疆及西北地區(qū)示范推廣的適宜膜下滴灌種植的品種T-43為試驗材料。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)在新疆天業(yè)集團(tuán)化工生態(tài)園內(nèi)，土壤為壤土，pH 值 7.0～8.5，有機(jī)質(zhì)含量 2.86%，前茬種植滴灌水稻。無霜期168～171 d，≥10℃的活動積溫為3 570℃～3 729℃。年降水量110～200 mm，年蒸發(fā)量1 000～1 500 mm。試驗設(shè)2個處理∶采用活化水和未采用活化水（對照）。每個處理種植面積為667 m2。

1.3 栽培模式和管理

試驗采用膜下滴灌，試驗小區(qū)采用“一膜三管十二行”種植模式，膜寬2.2 m，機(jī)械化直播，孔距 10 cm，播深 2～3 cm，每穴播種 8～10 粒，每 667 m2播 3.3 萬穴。

1.4 測定項目與方法

出苗后，各選取有代表性的5穴作為調(diào)查對象，調(diào)查全生育期、單株有效分蘗數(shù)、株高等性狀，測定不同生育期內(nèi)的葉綠素含量和光合速率，成熟后取10穴測量成穗率、穗長、千粒重。

1.5 數(shù)據(jù)分析

將田間觀測數(shù)據(jù)錄入Excel 2007進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 活化水對膜下滴灌水稻株高的影響

從表1可以看出，經(jīng)過活化水處理的膜下滴灌水稻在各個時期高度均高于對照（CK）。從5月22日開始到7月2日，活化水處理的水稻株高雖然高于CK，但差異未達(dá)到顯著水平。從7月12日開始到8月12日，調(diào)查的4個時期用活化水澆灌的水稻株高均顯著高于CK，表現(xiàn)出更好的長勢，證明活化水對于膜下滴灌水稻的株高具有促進(jìn)作用，并且在7月中旬孕穗拔節(jié)期以后的作用比較顯著。

表1 不同處理膜下滴灌水稻生長期株高的動態(tài)變化

表2 不同處理膜下滴灌水稻分蘗動態(tài) （個/株）

表3 不同處理膜下滴灌水稻生育期 （月-日）

表4 不同處理膜下滴灌水稻葉綠素含量變化（SPAD值）

表5 不同處理膜下滴灌水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的變化

2.2 活化水對膜下滴灌水稻分蘗的影響

從表2可以看出，經(jīng)過活化水處理的膜下滴灌水稻分蘗數(shù)在6月到8月均高于CK，6月12日活化水處理水稻分蘗比CK要多，但差異不顯著；從6月22日開始到8月12日，活化水處理的分蘗數(shù)顯著高于CK，并且活化水處理分蘗發(fā)生早，有效穗數(shù)也多于CK。因此，活化水處理有助于膜下滴灌水稻壯苗和有效分蘗的形成。

2.3 活化水對膜下滴灌水稻生育期的影響

活化水的澆灌可以改變禾本科作物的生育期，有促進(jìn)作物成熟的功能。表3結(jié)果顯示，與CK相比，活化水處理的3葉期提前1 d，分蘗期提前2 d，始穗期提前5 d，齊穗期和成熟期均提前了6 d。因此，活化水澆灌有助于縮短水稻生育期，從而提高膜下滴灌水稻的抗風(fēng)險能力。

2.4 活化水對膜下滴灌水稻不同時期葉綠素含量的影響

從表4可以看出，經(jīng)過活化水處理的膜下滴灌水稻調(diào)查的5個時期的葉綠素含量均高于CK，5月22日和6月12日的葉綠素含量兩者差異不顯著，7月2日以后的葉綠素含量活化水處理顯著大于CK，說明活化水對于膜下滴灌水稻葉綠素的合成具有促進(jìn)作用。

2.5 活化水對膜下滴灌水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

從表5可見，產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成等指標(biāo)活化水處理較CK都有所提高，除千粒重差異不顯著外，其他4個指標(biāo)活化水處理均顯著優(yōu)于CK?？梢姡罨幚碛兄谀は碌喂嗨局饕a(chǎn)量構(gòu)成因子與產(chǎn)量的提高。

3 結(jié)果與討論

關(guān)于活化水在農(nóng)作物上的應(yīng)用，國內(nèi)外已經(jīng)有了一定的研究基礎(chǔ)。本研究結(jié)果表明，活化水對于膜下滴灌水稻具有積極的作用，主要表現(xiàn)在株高、生育期、葉綠素含量和主要產(chǎn)量構(gòu)成因子（有效穗數(shù)、結(jié)實率、穗粒數(shù)）與產(chǎn)量等方面，千粒重主要受品種遺傳因素的影響，活化水對其作用不大。